Підвищення енергоефективності сонячної електростанції

І. Р.  Ващишак; В. С Цих

doi:10.31471/1993-9868-2020-1(33)-132-142

Автор(и)

І. Р. Ващишак ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, Карпатська 15
В. С Цих ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, Карпатська 15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9868-2020-1(33)-132-142

Ключові слова:

електропостачання, енергетична ефективність, сонячна енергія, сонячна панель, трекер

Анотація

Актуальність роботи зумовлена доцільністю підвищення енергетичної ефективності сонячних елект-ростанцій шляхом застосування концентраторів сонячної енергії. Досліджено шляхи підвищення енергоефе-ктивності сонячних панелей за допомогою системи спрямовуючих дзеркал, плоских лінз Френеля, сферичних концентраторів та трекерів. Встановлено, що найбільш оптимальним способом підвищення енергоефективності сонячних панелей є застосування недорогих трекерів простої конструкції. Здійснено аналіз відомих типів сонячних панелей, які відрізняються за матеріалами, з яких виготовлено їх елементи, та коефіцієнтами корисної дії – залежністю енергії, виробленої фотоелементом, до інтенсивності сонячного випромінювання на одиницю його поверхні, та підібрано тип сонячних панелей за критерієм «ціна-якість». Розроблено конструкцію трекера для відстежування кута нахилу сонячних панелей з метою підвищення їх енергоефективності. Розраховано генерацію електричної енергії запропонованою сонячною електростанцією за допомогою онлайн-калькулятора. Спрогнозовано зменшення втрат при генеруванні електроенергії даної електростанції за рахунок використання трекера порівняно з фіксованою енергосистемою при однаковій кількості сонячних панелей. З метою здешевлення трекера пропонується під час встановлення відразу орієнтувати його на південь, а кути нахилу змінювати двічі на рік (на початку квітня та наприкінці серпня). Енергоефективність електричної станції розраховано в два етапи: на першому етапі – кількість електроенергії від сонячних панелей на рік при регулюванні лише кута нахилу панелей на південь; на другому етапі – із врахуванням підвищення енергоефективності сонячної електростанції при застосуванні трекерної системи. Розрахована генерація електроенергії запропонованої сонячної електростанції з трекером підтвердила ефек-тивність та доцільність використання спроєктованої трекерної системи. Застосування спроєктованої трекерної системи дає змогу підвищити енергоефективність сонячних панелей у середньому на 25 %.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Kozhemiako V. P., Dombrovskyi O. H., Zherdetskyi V. F., Malinovskyi V. I., Prytuliak H. V. Analitychnyi ohliad suchasnykh tekhnolohii fotoelektrychnykh peretvoriuvachiv dlia soniachnoi enerhetyky. Optykoelektronni prystroi ta komponenty v lazernykh i enerhetychnykh tekhnolohiiakh. 2011. P. 141-157. [in Ukrainian]

Linzovi soniachni paneli. Ploski i sferychni [in Ukrainian]. URL: https://rodovid.me/ solar_power/linzovye-solnechnye-paneli.html.

Linzy Frenelia. URL: https://aliexpress.com/popular/fresnel-lens.html. [in Ukrainian]

Yak rozmistyty soniachni paneli? [in Ukrainian]. URL: http://dozor.technopark.by/_projects/index.html#x.

Budynok «nul» enerhii... tomu shcho Zemlia i Sontse ne vystavliaiut rakhunkiv: zb. statei [uklad. O.B. Denys]. Lviv : EKOin-form, 2008. 336 p. [in Ukrainian]

Soniachna panel EnerGenie EG-SP-M300W-33V9A, 300 Vt / 24V [elektronnyi resurs]. [in Ukrainian]. URL: https://energenie. com.ua/katalog/jenergosbere-zhenie/1305001.html.

Kalkuliator soniachnoi elektrostantsii [elektronnyi resurs]. [in Ukrainian]. URL: https://rentechno.ua/ua/solar-calc.html.

Effektivnost ispolzovaniya solnechnykh trekerov (sistem orientatsii solnechnykh batarei). [in Russian]. URL: http://ust.su/solar/media/section-inner79/11275/.